Την τελευταία φορά που απολαύσατε λίγο ξινό ντύσιμο σε μια σαλάτα, ή ίσως απλά μια βουτιά από βαλσάμικο ξύδι, πιθανότατα ήσασταν πολύ απασχολημένοι απολαμβάνοντας τη γεμάτη γευστική εμπειρία για να εκτιμήσετε το υποκείμενο χημεία.
Ένα εντυπωσιακό φάσμα γεύσεων και τύπων πιπεριού ξιδιού στην αγορά, και μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 2010, ακόμη και Το "πίνοντας ξύδι" είχε φτάσει στα ράφια των ειδών υγιεινής διατροφής και παντοπωλείων σε ολόκληρη τις Ηνωμένες Πολιτείες Κράτη. Αλλά όλα αυτά έχουν τουλάχιστον ένα κοινό κοινό: Το συστατικό που δίνει σε αυτούς τους επιδέσμους και σάλτσες το διακριτικό τους «zing» είναι ένα μόριο που ονομάζεται οξικό οξύ.
Οι χρήσεις οξικού οξέος δεν περιορίζονται στον κόσμο των καρυκευμάτων, αν και αυτό είναι σίγουρα το πρώτο διάδρομο στο σούπερ μάρκετ στο οποίο μπορείτε να κοιτάξετε εάν ξαφνικά χρηματοδοτείτε τον εαυτό σας που χρειάζεστε αυτήν την ένωση. Όσον αφορά τη χημεία του οξέος-βάσης, δεν είναι ιδιαίτερα ισχυρό οξύ, επομένως οι κίνδυνοι οξικού οξέος είναι πιο φυσικοί από εκείνους των πιο διαβρωτικών οξέων όπως το θειικό οξύ.
Αλλά πριν βουτήξετε ειδικά σε οξικό οξύ (με μια στολή!), Θα πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με τη χημεία οξέος-βάσης γενικά και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οξέα και βάσεις για τον χειρισμό μεταξύ τους, το νερό και το pH (οξύτητα ή βασικότητα) του λύσεις. Στη συνέχεια, θα λάβετε παραδείγματα για το πώς χρησιμοποιείται και παρασκευάζεται το οξικό οξύ και πού εμφανίζεται στον κόσμο. Όταν τελειώσετε, το τελευταίο πράγμα που πρέπει να νιώσετε είναι μια πικρή γεύση στο στόμα σας!
Οξέα και βάσεις στη χημεία
Διάφοροι ορισμοί των οξέων και των βάσεων έχουν προταθεί κατά τη διάρκεια των αιώνων, και ως επί το πλείστον, αυτοί είναι συμπληρωματικοί με την αξιοποίηση προηγούμενων γνώσεων και όχι την αντικατάστασή τους.
Αυτές οι ενώσεις ταυτοποιήθηκαν ως μοναδικές ιδιότητες πριν από πολλούς αιώνες (ορισμένα οξέα έχουν την ικανότητα να διαβρώνουν το μέταλλο), αλλά μέχρι τα τέλη του 1800 προτάθηκε ένας επίσημος ορισμός. Εκείνη την εποχή, Svante Ο Άρρενιος όρισε ένα οξύ ως ουσία που αύξησε τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο νερό.
Όταν προστίθεται ένα οξύ στο νερό, διασπάται σε ένα πρωτόνιο και ό, τι απομένει (περισσότερο σε αυτό σε μια στιγμή). Επειδή το νερό δεν υπάρχει αποκλειστικά ως θάλασσα ανέπαφου H2Ο μόρια, αλλά μάλλον ως συνδυασμός του Η2O και κάποιος αριθμός "δωρεάν" H+ και ΟΗ– ιόντα.
Αυτό σημαίνει ότι στην πραγματικότητα μπορεί να χρησιμεύσει τόσο ως οξύ όσο και ως βάση. Η2Το ίδιο το Ο μπορεί να λειτουργήσει ως βάση αποδεχόμενος ένα πρωτόνιο για να γίνει αυτό που ονομάζεται ιόν υδρονίου (Η3Ο+). Μπορείτε να δείτε ότι η προσθήκη ιόντος υδρονίου σε ιόν υδροξειδίου αποδίδει τη σωστή πρώτη ύλη για 2 μόρια Η2O για να σχηματίσετε.
Άλλοι ορισμοί για τα οξέα και τις βάσεις βοηθούν στην εξεύρεση ειδικών περιπτώσεων που δεν φαίνεται να έχουν νόημα με μια ματιά, όπως το γεγονός ότι η αμμωνία (NH3) μπορεί να χρησιμεύσει ως βάση παρά το γεγονός ότι δεν είναι σε θέση να δωρίσει μια ομάδα υδροξυλίου.
Αυτό συμβαίνει επειδή τα οξέα μπορούν εναλλακτικά να θεωρηθούν ως δότες πρωτονίων και βάσεις ως δέκτες πρωτονίων; καλύτερα ακόμα, τα οξέα μπορούν να αντιμετωπιστούν ως δέκτες ζεύγους ηλεκτρονίων και βάσεις ως δότες ζευγών ηλεκτρονίων.
Τι είναι μια λύση;
Όλη αυτή η συζήτηση για λύσεις προϋποθέτει ότι οι αναγνώστες γνωρίζουν τι είναι. Ανεξάρτητα, δεν βλάπτει ποτέ να αναθεωρήσει μια θεμελιώδη έννοια της χημείας που σχετίζεται με το οξικό οξύ και αμέτρητες άλλες ενώσεις.
Οι περισσότερες αντιδράσεις για τις οποίες θα διαβάσετε ή ακόμα και να δοκιμάσετε στο εργαστήριο εμφανίζονται σε ένα υδατικό διάλυμα, το οποίο είναι ένα φανταχτερό όνομα για μια στερεή ένωση (μια διαλυμένη ουσία) διαλυμένη σε νερό (γενικότερα, ένα διάλυμα απαιτεί υγρό διαλύτη, αλλά δεν πρέπει να είναι νερό).
Όταν ορισμένα στερεά, ειδικά ιοντικές ενώσεις, τοποθετούνται σε διάλυμα, διαλύονται εύκολα, και συχνά αυτό είναι συνέπεια των ειδικών ιδιοτήτων της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη. Το νερό, για παράδειγμα, είναι ένα πολικό μόριο και περιέχει επίσης ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου.
Όταν το επιτραπέζιο αλάτι, ή NaCl, τοποθετείται σε νερό, οι ιονικοί δεσμοί του δεν ταιριάζουν με τις ηλεκτροχημικές ιδιότητες του νερού και διαχωρίζονται. Μετά ένα+ και Cl– Τα ιόντα βρίσκουν το δρόμο τους σε χώρους μεταξύ των ανέπαφων μορίων του νερού.
Με οξέα και βάσεις, οι κινητήριες δυνάμεις για τη διάλυση είναι διαφορετικές, αλλά το αποτέλεσμα είναι ακόμα ο σχηματισμός ιόντων. Το ιόν υδρονίου (από το πρωτόνιο που δίνεται) αντιπροσωπεύει το κατιόν, ενώ το ανιόν ονομάζεται βάση σύζευξης. Στην ονοματολογία, εδώ προέρχεται το επίθημα "έφαγε": Όταν το οξικό οξύ διαχωρίζεται στα συστατικά του ιόντα, η συζυγιακή βάση που αφήνεται στο διάλυμα ονομάζεται οξικό άλας.
Οξικό οξύ: Δομή, τύπος και άλλα βασικά
Το οξικό οξύ είναι επίσης γνωστό ως αιθανοϊκό οξύ και λιγότερο συχνά ως μεθανο καρβοξυλικό οξύ. Έχει τον χημικό τύπο Γ2Η4Ο2, αν και είναι συνήθως γραμμένο CH3COOH για να δείξει ότι είναι ένα καρβοξυλικό οξύ.
Αυτά είναι οξέα που περιέχουν μια καρβοξυλική ομάδα, η οποία είναι ένα τερματικό άτομο άνθρακα διπλό-συνδεδεμένο με οξυγόνο καθώς επίσης και μια υδροξυλομάδα. Το άτομο Η της υδροξυλομάδας είναι το όξινο πρωτόνιο της ένωσης.
Το οξικό οξύ έχει μοριακό βάρος 60,05 γραμμάρια ανά γραμμομόριο (g / mol). Η πυκνότητα του οξικού οξέος είναι 1,053 g / mol σε θερμοκρασία δωματίου σε υγρή μορφή, αν και μπορεί επίσης να υπάρχει ως στερεό. Το pKa του οξικού οξέος είναι 4,76, που είναι η τιμή του ρΗ στην οποία το μισό του οξέος θα είναι άθικτο και το άλλο μισό στην ιοντική μορφή.
- Ο τύπος για το οξικό ιόν (η συζυγιακή βάση του οξικού οξέος) είναι CH3ΕΡΩΤΟΛΟΓΩ-.
Χρήσεις και σύνθεση οξικού οξέος
Το οξικό οξύ μπορεί να συνδυαστεί με σάκχαρα, μπαχαρικά και άλλα τρόφιμα για να φτιάξει διάφορα ξίδια, αλλά είναι σημαντικό και εκτός του μαγειρικού κόσμου. Πολυμερείς ενώσεις όπως οξικό βινύλιο χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πλαστικών, ενώ η οξική κυτταρίνη χρησιμοποιείται στη φωτογραφική βιομηχανία.
Το οξικό είναι μια σημαντική ένωση στη βιοχημεία επειδή μπορεί να συνδυαστεί με ένα μόριο που ονομάζεται συνένζυμο Α (CoA) για να δημιουργήσει ακετυλο-ΟοΑ, μια σημαντική χημική ουσία στην κυτταρική αναπνοή (ιδίως ο κύκλος Krebs ή ο κύκλος κιτρικού οξέος που εμφανίζεται στα μιτοχόνδρια).
Το οξικό οξύ παρασκευάζεται με διάφορους τρόπους: μέσω της οξείδωσης της ακεταλδεΰδης, με την οξείδωση της αιθανόλης (αιθυλική αλκοόλη) και με την οξείδωση του βουτανίου ή του βουτενίου. Μπορεί επίσης να παρασκευαστεί σε μεγάλη κλίμακα από την αλκοόλη ενός άνθρακα μεθανόλη.
Κίνδυνοι οξικού οξέος
Τα οξέα είναι διαβρωτικά και μπορούν να βλάψουν το δέρμα, τα μάτια και άλλους οργανικούς ιστούς. Μην αντιμετωπίζετε το γεγονός ότι το ξίδι είναι πόσιμο ή ότι το οξικό οξύ ονομάζεται «αδύναμο» ως δικαιολογία για απροσεξία. Εάν μόνο ένα μέρος στα 20 από τα περισσότερα ξίδια είναι οξικό οξύ και το υπόλοιπο νερό, φανταστείτε πώς θα αισθανόταν σε πλήρη ισχύ.
Τα οξέα μπορούν να βλάψουν κάτι περισσότερο από το δέρμα, επειδή μερικά είναι πτητικά και εξατμίζονται εύκολα. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσατε να καταλήξετε στην εισπνοή χημικών ουσιών που θα μπορούσαν να ερεθίσουν την επένδυση των ρινικών διόδων και του λαιμού σας.
Ως γενική οδηγία, να φοράτε πάντα προστασία ματιών και χεριών ενώ εργάζεστε με οξέα και βάσεις, ανεξάρτητα από τη μοριακότητα ή την ταυτότητα του οξέος ή της βάσης. Στην πραγματικότητα, για να μην τελειώσουμε με μια «ξινή» σημείωση, αλλά θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε προφυλάξεις ασφαλείας στα εργαστήρια χημείας, ειδικά αν θέλετε να συνεχίσετε να κάνετε περισσότερα από αυτά!
